本发明涉及样品存样技术领域，尤其涉及一种样品自动存样系统。该样品自动存样系统，包括：仓体，仓体内设有若干个存样柜，用于储存存样桶，存样桶上设有识别标记；输送装置，输送装置上设有用于放置存样桶的框架，输送装置用于在仓体内外之间运送存样桶；搬运装置，搬运装置设于仓体内，用于抓取和移动存样桶；识别装置，识别装置能够识别识别标记。本发明的样品自动存样系统，实现了样品自动运输和储存，取代人工存放和记录的方式，提高了自动化水平，省时省力；并且存样桶能够被识别装置辨认，使得搬运装置能够准确抓取指定的存样桶，还有利于存样桶和样品信息记录和管理。